Das im Jahr 2001 vom URZ initiierte HBFG-Projekt zum weiteren Ausbau der Kommunikations- und Applikationsserver-Infrastruktur des Campusnetzes kann auf Grund der Mittelfreigabe noch in diesem Jahr realisiert werden. Das Projekt wurde bereits in der Ausgabe 4/2001 der URZ-Mitteilungen vorgestellt, siehe http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2001/0101/data/kasi.html. Nachfolgend wird über die einzelnen Teilgebiete des Projekts berichtet.
Im Rechenzentrum wird mit dem Einsatz leistungsfähiger neuer Servertechnik damit begonnen, diese mit Gigabitethernet an den Backbone anzuschließen. Auf der Serverseite sind die entsprechenden Netzwerkkarten inzwischen recht preiswert geworden. Allerdings ist für die Anschaltung an den Backbone ein deutlich höherer Investitionsanteil erforderlich. Während eine Netzwerkkarte bei ca. 150 Euro liegt, muss man für den Switchportanteil zusätzlich rund 1000 Euro kalkulieren.
Bei den anzuschaltenden Servern müssen wir 2 Kategorien unterscheiden:
Die Server verfügen neben der Gigabitethernet-Netzwerkkarte noch über ein Fastethernet-Karte, die zur Ausfallsicherung benutzt werden soll. Das folgende Bild soll die gewählte Anschaltung verdeutlichen.
Im Rahmen des Projekts werden neue Server für WWW, WWW-Cache, FTP und E-Mail beschafft. Neben einer höheren zeitgemäßen Leistungsfähigkeit (2 CPU, 3GB-RAM, Gigabit-Netzkarte), wurde besonderer Wert auf die Zuverlässigkeit der Systeme gelegt. An Stellen, wo Redundanz möglich und bezahlbar ist, wurden dafür Vorkehrungen getroffen:
WWW-Server und WWW-Cache-Server werden in der bewährten Technologie hinter einem neuen Level-4-Switch betrieben. Die einzelnen Funktionen werden also nochmals redundant abgesichert, so dass Ausfälle und Wartungen ohne Serviceverlust realisierbar sind. Die Daten von www und www-user liegen weiterhin im AFS. Durch die neu eingesetzte Servertechnik erhoffen wir uns aber auch hier eine noch höhere Stabilität.
Weiterhin werden 2 Mailboxserver zum Einsatz kommen. Die Mailordner der Nutzer sind dann auf einem leistungsfähigen RAID untergebracht, das mit 2 HOST-Anschlüssen an beide Rechner angeschlossen ist. Der zweite Rechner soll dann im Bedarfsfall den Service des ausgefallenen Rechners übernehmen. Zusammen mit der eingesetzten RAID-Technik erwarten wir dadurch eine höhere Zuverlässigkeit und natürlich auch eine bessere Performance.
Ein Fileserver besteht aus einem Server-System (2 CPU, 3GB RAM, Gigabit-Ethernet) und einem daran über LVD-SCSI angeschlossen RAID-System (ca. 2TB Nettokapazität). Diesem Server zugeordnet wird ein Backupserver, an den zwei RAID-Systeme angeschlossen sind. Insgesamt werden vier derartige System (bestehend aus File- und Backupserver) installiert.
Die Betriebstechnologie sieht vor, die Daten des Fileservers jede Nacht mit entsprechenden AFS-Mitteln ("vos release") in einer Readonly-Form an den Backup-Server zu kopieren. Dazu wird eines der beiden dort angeschlossenen RAID-Systeme genutzt. Das zweite RAID-System hält Kopien dieser Daten, die ebenfalls mit AFS-Mitteln ("vos dump") nach unterschiedlichen Strategien angefertigt werden. Dabei entstehen Dump-Files, die zum Zweck des Rückgriffs auf ältere Stände gehalten werden. Das dabei geplanten Regime ist der Skizze zu entnehmen.
Ebenfalls zum Zweck der Datensicherung wird jeweils am Wochenende mit AFS-Mitteln ("vos backup") der Zustand der Daten am Fileserver "eingefroren".
Für alle Daten werden damit neben dem jeweils aktuellen Stand noch der Stand vom letzten Wochenende und vom vergangenen Tag online erreichbar sein. Auf andere Stände wird man über ein Restore-Verfahren zugreifen können.
Bei Ausfall des Fileservers oder des RAID-Systems am Fileserver kann eine relativ schnelle Wiederverfügbarkeit erreicht werden, da lediglich die Daten am Backupserver vom Readonly-Zustand in den Read/Write-Zustand versetzt werden müssen. Es ist also kein aufwendiges Restore-Verfahren erforderlich.
Die folgende Prinzip-Skizze illustriert die neue Technologie.
Mit der Umsetzung werden neben den für die Benutzer sichtbaren Effekten eine Reihe von Zielen erreicht:
Die dazu notwendigen Reorganisationsarbeiten werden unmittelbar nach der Beschaffung und Inbetriebnahme der neuen Servertechnik in Angriff genommen. In einigen Details wird es dabei auch zu Umstellungen kommen, die die Benutzer bemerken. So wird sich die Bedeutung des Verzeichnisses BACKUP im HOME-Verzeichnis ändern. Vor Inbetriebnahme solcher Änderungen werden wir explizit informieren.
Seit dem Zeitpunkt der Antragstellung wurden die verschiedenen Szenarien der Nutzung von Applikationen mit hohen Ressourcenanforderungen mit den Anwendern ständig weiter diskutiert. Dabei ergab sich u.a., dass die Notwendigkeit der Bereitstellung von Computeservern mit verschiedenen UNIX-Betriebssystemen nicht mehr gegeben war. Von den Nutzern wird lediglich gefordert, dass auf dem Server (bzw. den Servern) eine geeignete, leistungsfähige Umgebung zur Entwicklung der eigenen Software vorhanden ist (z.B. Compiler). Weiterhin müssen die im Antrag genannten kommerziellen Anwendungen verfügbar sein. Insbesondere bezüglich der Frage des zugrundeliegenden Betriebssystem sind die Anwender jedoch - in der Regel - offen.
Aufgrund dessen und unter dem Blickwinkel eines optimalen
Preis-Leistungs-Verhältnisses haben wir deshalb gemeinsam
mit den potentiellen Nutzern entschieden, auf einen
Applikationsserver für die Plattform HP-UX zu verzichten.
Stattdessen werden die Möglichkeiten zum Hochleistungsrechnen
unter Linux stärker ausgebaut.
Dabei wird jetzt ein Itanium2-basiertes System "HP rx5670"
erworben, das hinsichtlich Rechenleistung und
Speicherkapazität attraktiv ist für
die betreffenden Nutzer. Das System wird mit 2 Prozessoren
(jeweils mit 1 GHz getaktet) und 12 GB RAM
ausgestattet sein. Mit dieser Konfiguration ist der
maximale Ausbau der Maschine erreicht (es sei denn, man
bildet den Speicher aus 2GB-Moduln, die aber derzeit
indiskutabel teuer und außerdem wohl physisch auf
dem Markt noch nicht vorhanden sind).
Auf dem Rechner wird das aktuelle Red Hat Linux installiert,
so dass er sich bezüglich der Nutzerschnittstelle nicht
von anderen Linux-Servern oder auch von den Poolrechnern
unterscheidet.
Dieser Applikationsserver wird für uns das erste Linuxsystem
sein, das auf einer 64Bit-Architektur basiert. Insofern
betrachten wir den Rechner auch unter dem Blickwinkel der
Plattformerprobung, weil gesicherte Erfahrungen über
den Betrieb eines solchen Systems im Rechenzentrumsalltag
bisher weder in unserem Haus noch in anderen Einrichtungen
vorhanden sind.
Zusätzlich dazu wird ein weiterer leistungsfähiger Linux-Computeserver auf der Basis von Dual Intel Xeon 2,4 GHz aufgesetzt. Mit diesem Rechner möchten wir der Liste von Servern dieser Plattform (derzeit janus, pandora und odoaker) ein neues "Zugpferd" voranstellen.
Die gleiche Hardwareausstattung (Dual Intel Xeon 2,4 GHz) haben die beiden Applikationsserver für Windows-Anwendungen. Wie im Beschaffungsantrag spezifiziert, ermöglichen diese Rechner nach der Terminalservertechnologie ein campusweites Angebot von Windows-Applikationen, speziell zur Nutzung durch
Das Angebot von Windows-Applikationen über die Applikationsserver wird im wesentlichen vom Bedarf der Nutzer, der technischen Realisierbarkeit und den lizenzrechtlichen Randbedingungen der Softwarenutzung bestimmt werden. So verbieten einige Hersteller (darunter Microsoft und Corel) explizit die shared-Nutzung von Lizenzen, die eine Voraussetzung für den Betrieb über einen Terminalserver darstellt.
| Günther Fischer, Thomas Müller, Dr. Wolfgang Riedel, November 2002 |